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5.5 框架程序的执行顺序
5.5.1 线程的生命周期
线程被创建以后，它就成了一个执行代码的独立实体。有的线程生命周期很长，例如主线程，它的生存期跟进程的生存期一样。它在进程创建时被创建，主线程的结束也导致进程的终止。有的线程则在完成了一项任务后马上退出。不管是哪个线程，其经历的状态都可以被分为表5.1所示的3种。
线程刚开始被创建时，必须做一些初始化工作，为的是产生应用程序的工作平台——窗口。这项工作是每个线程实例都得做的，所以称之为Initialize Instance。初始化工作完成后，线程进入消息循环，不断地移除并处理消息队列的消息，响应用户的请求。这是线程的主要工作状态，称之为Running。
消息循环结束后，线程就要准备终止自己的执行了，这时称它所做的工作为Exit Instance。
在CWinThread类中这几个状态用代码表示如下。
class CWinThread : public CObject { // ……其他成员 public: // 允许重载的函数（Overridables） // 执行线程实例初始化 virtual BOOL InitInstance(); // 开始处理消息 virtual int Run(); virtual BOOL PreTranslateMessage(MSG* pMsg); virtual BOOL PumpMessage(); virtual BOOL OnIdle(LONG lCount); virtual BOOL IsIdleMessage(MSG* pMsg); // 线程终止时执行清除 virtual int ExitInstance(); // 当前正在处理的消息 MSG m_msgCur; };- 1
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m_msgCur成员记录着当前的CWinThread对象正在处理的消息。InitInstance、Run和ExitInstance函数是由框架程序负责调用的，用户如果想添加额外的代码只需重载它们就可以了。下面是它们的实现代码。
int CWinThread::Run() { BOOL bIdle = TRUE; LONG lIdleCount = 0; for(;;) { while(bIdle && !::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, 0, 0, PM_NOREMOVE)) { if(!OnIdle(lIdleCount++)) bIdle = FALSE; } do { if(!PumpMessage()) return ExitInstance(); if(IsIdleMessage(&m_msgCur)) { bIdle = TRUE; lIdleCount = 0; } }while(::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, 0, 0, PM_NOREMOVE)); } ASSERT(FALSE); } // 在消息送给Windows的TranslateMessage和DispatchMessage之前进行消息过滤 BOOL CWinThread::PreTranslateMessage(MSG* pMsg) { return FALSE; } BOOL CWinThread::PumpMessage() { if (!::GetMessage(&m_msgCur, NULL, NULL, NULL)) return FALSE; if(!PreTranslateMessage(&m_msgCur)) // 没有完成翻译 { ::TranslateMessage(&m_msgCur); ::DispatchMessage(&m_msgCur); } return TRUE; } BOOL CWinThread::OnIdle(LONG lCount) { return lCount < 0; } BOOL CWinThread::IsIdleMessage(MSG* pMsg) { return TRUE; } BOOL CWinThread::InitInstance() { return FALSE; } int CWinThread::ExitInstance() { int nResult = m_msgCur.lParam; return nResult; }- 1
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在进行消息循环时CWinThread类进行了消息空闲处理。当消息队列中没有消息时，框架程序自动调用虚函数OnIdle，允许用户利用线程空闲的时间一些工作。下面这行代码。
while(::PeekMessage(&m_msgCur, NULL, 0, 0, PM_NOREMOVE));- 1
的意思是查看（而不移除）消息队列中是否还有等待处理的消息，如果有，PeekMessage函数返回TRUE，Run函数继续调用PumpMessage移除并处理一个消息；如果没有就做空闲处理，试图调用OnIdle函数。
5.5.2 程序的初始化过程
在使用框架之前，用户必须首先创建应用程序实例。这个应用程序实例用来初始化整个类库框架，也用来维护一些全局变量信息，我们用一个CWinApp类来描述它。
// CWinApp类 class CWinApp : public CWinThread //_AFXWIN.H { DECLARE_DYNCREATE(CWinApp) public: CWinApp(); virtual ~CWinApp(); // 属性 // WinMain函数的四个参数 HINSTANCE m_hInstance; HINSTANCE m_hPrevInstance; LPTSTR m_lpCmdLine; int m_nCmdShow; // 帮助操作，通常在InitInstance函数中进行 public: HCURSOR LoadCursor(UINT nIDResource) const; HICON LoadIcon(UINT nIDResource) const; // 虚函数 public: virtual BOOL InitApplication(); virtual BOOL InitInstance(); virtual int ExitInstance(); virtual int Run(); }; __inline HCURSOR CWinApp::LoadCursor(UINT nIDResource) const { return::LoadCursor(AfxGetModuleState()->m_hCurrentResourceHandle, (LPCTSTR)nIDResource); } __inline HICON CWinApp::LoadIcon(UINT nIDResource) const { return::LoadIcon(AfxGetModuleState()->m_hCurrentResourceHandle, (LPCTSTR)nIDResource); } CWinApp* AfxGetApp(); __inline CWinApp* AfxGetApp() { return AfxGetModuleState()->m_pCurrentWinApp; } BOOL AfxWinInit(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow); #endif // __AFXWIN_H__- 1
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将其实现代码放在名为APPCORE.CPP的文件中。
// APPCORE.CPP文件 #include "_afxwin.h" CWinApp::CWinApp() { // 初始化CWinThread状态 AFX_MODULE_STATE* pModuleState = AfxGetModuleState(); AFX_MODULE_THREAD_STATE* pThreadState = pModuleState->m_thread; ASSERT(AfxGetThread() == NULL); pThreadState->m_pCurrentWinThread = this; ASSERT(AfxGetThread() == this); m_hThread = ::GetCurrentThread(); m_nThreadID = ::GetCurrentThreadId(); // 初始化CWinApp状态 ASSERT(pModuleState->m_pCurrentWinApp == NULL); pModuleState->m_pCurrentWinApp = this; ASSERT(AfxGetApp() == this); // 直到进入WinMain函数之后再设置为运行状态 m_hInstance = NULL; } CWinApp::~CWinApp() { AFX_MODULE_STATE* pModuleState = AfxGetModuleState(); if(pModuleState->m_pCurrentWinApp == this) pModuleState->m_pCurrentWinApp = NULL; } BOOL CWinApp::InitApplication() { return TRUE; } BOOL CWinApp::InitInstance() { return TRUE; } int CWinApp::Run() { return CWinThread::Run(); } int CWinApp::ExitInstance() { return m_msgCur.wParam; } IMPLEMENT_DYNCREATE(CWinApp, CWinThread)- 1
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此框架规定，每个应用程序必须有一个全局的CWinApp对象，这样CWinApp类的构造函数就会在WinMain函数执行之前被调用。构造函数除了初始化CWinApp对象之外，还初始化了主线程的线程状态和当前模块的模块状态。
还剩几个虚函数需要讲述，其中InitApplication负责每个程序只做一次的动作，而InitInstance负责每个线程只做一次的动作。在使用的时候，要视情况去重载不同的虚函数。
现在该在类库框架中实现WinMain函数的执行代码了。为这个文件命名为WINMAIN.CPP。
// WINMAIN.CPP文件 #include "_afxwin.h" int __stdcall WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { ASSERT(hPrevInstance == NULL); int nReturnCode = -1; CWinThread* pThread = AfxGetThread(); CWinApp* pApp = AfxGetApp(); // 类库框架内部的初始化 if(!AfxWinInit(hInstance, hPrevInstance, lpCmdLine, nCmdShow)) goto InitFailure; // 应用程序的全局初始化 if(pApp != NULL && !pApp->InitApplication()) goto InitFailure; // 主线程的初始化 if(!pThread->InitInstance()) { nReturnCode = pThread->ExitInstance(); goto InitFailure; } // 开始与用户交互 nReturnCode = pThread->Run(); InitFailure: return nReturnCode; }- 1
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其中负责框架内部初始化的AfxWinInit函数的实现代码如下。
// APPINIT.CPP文件 #include "_afxwin.h" BOOL AfxWinInit(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { ASSERT(hPrevInstance == NULL); // 设置实例句柄 AFX_MODULE_STATE* pModuleState = AfxGetModuleState(); pModuleState->m_hCurrentInstanceHandle = hInstance; pModuleState->m_hCurrentResourceHandle = hInstance; // 为这个应用程序填写初始化状态 CWinApp* pApp = AfxGetApp(); if(pApp != NULL) { pApp->m_hInstance = hInstance; pApp->m_hPrevInstance = hInstance; pApp->m_lpCmdLine = lpCmdLine; pApp->m_nCmdShow = nCmdShow; } return TRUE; }- 1
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使用类库框架之后，不需要再与WinMain函数见面了，只需从CWinApp类派生自己的应用程序类，重载InitApplication或者InitInstance函数。如果想让程序进入消息循环，就令InitInstance函数返回TRUE，否则返回FALSE。
5.5.3 框架程序应用举例
本小节的例子是为了说明使用框架程序以后程序的结构，所有它没有什么功能，运行之后仅仅弹出一个MessageBox对话框。
首先创建一个空的Win32工程，工程名称为05UseFrame。然后按照3.1.5小节所示的方法设置工程支持多线程，再将COMMON文件夹下的文件添加到工程中（至少要添加所有的.CPP文件）。如果觉得类视图中显示的内容太多，可以在类视图中新建一个目录，把添加进来的类全部拖到这个目录下面。最后新建两个文件UseFrame.h和UseFrame.cpp，下面是UseFrame.h文件中的代码。
05UseFrame//UseFrame.h #include "_afxwin.h" class CMyApp : public CWinApp { public: virtual BOOL InitInstance(); virtual int ExitInstance(); };- 1
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下面是UseFrame.cpp文件中的代码。
// UseFrame.cpp文件 #include "UseFrame.h" CMyApp theApp; // 应用程序实例对象 // CMyApp类 BOOL CMyApp::InitInstance() { ::MessageBox(NULL, "主线程开始执行！", "CMyApp::InitInstance", 0); return FALSE; // 不要进入消息循环 } int CMyApp::ExitInstance() { ::MessageBox(NULL, "主线程将要退出！", "CMyApp::ExitInstance", MB_OK); return 0; }- 1
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简单来说，要使用这个类库框架，必须定义一个从CWinApp类派生的应用程序类，在这个类里重载InitInstance函数写程序初始化代码。还必须要保证程序中有惟一的应用程序实例对象，如本例中的theApp。这个工作流程并不是为写控制台应用程序设计的，所以只有学完了下一章，才会觉得在InitInstance函数中添加代码并不比在WinMain函数中麻烦。
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